L'estudi de les vibracions mecàniques

Al nostre voltant el món físic està ple de moviment. Gairebé impossible trobar almenys un cos físic, el que podria ser considerat com en repòs. A més uniformement cap endavant rectilini de moviment, el moviment d'una trajectòria complexa, acceleració moviment i d'altres, podem observar primera part, o patir l'impacte dels moviments recurrents d'objectes materials.

L'home s'havia adonat dels trets distintius i característiques dels moviments oscil·latoris, i fins i tot après a utilitzar les vibracions mecàniques per als seus propis fins. Tots els processos de temps recurrent periòdicament poden vibracions esmentats. Les vibracions mecàniques són només una part dels diversos fenòmens del món, que té lloc en pràcticament les mateixes lleis. En un exemple visual dels moviments repetitius mecànics poden fer les regles bàsiques i determinar les lleis que s'originen processos oscil·latoris electromagnètics, electromecànics i altres.

La naturalesa de les oscil·lacions periòdiques mecànica se situa en la conversió d'energia potencial en energia cinètica. Per descriure un exemple de com la conversió d'energia té lloc per vibracions mecàniques pot ser, considerant la pilota, suspès en un ressort. En repòs la força de gravetat està equilibrat per la força elàstica del ressort. Però cal que el sistema surti de la força d'equilibri, el que desencadena el moviment d'un costat del punt d'equilibri, ja que la energia potencial començarà la seva transformació en energia cinètica. I que, al seu torn, des del moment de passar de la posició de la bola zero comença a convertir-se en potencial. Aquest procés es porta a terme sempre que les condicions d'existència del sistema prop d'impecable.

Matemàticament considerat fluctuacions ideals que ocorren en la funció sinus o cosinus. Aquests processos es denominen oscil·lacions harmòniques. L'exemple ideal del moviment mecànic és les oscil·lacions harmòniques de la pèndol en absolutament buit, quan no hi ha influència de les forces de fricció. Però és el cas absolutament impecable, per aconseguir que tècnicament és molt difícil.

Les vibracions mecàniques, malgrat la seva durada, tard o d'hora acaben, i el sistema ocupa una posició d'equilibri relatiu. Això ocorre a causa del malbaratament d'energia per superar la resistència de l'aire, la fricció i altres factors, inevitablement donarà lloc a un ajust dels càlculs en la transició des de l'ideal a les condicions reals en què es troba el sistema en qüestió.

Inexorablement a l'estudi i anàlisi profunda, cal descriure matemàticament les vibracions mecàniques. Fórmula aquest procés inclouen quantitats com ara l'amplitud (A), la freqüència d'oscil·lació (w), la fase inicial (a). Una funció del desplaçament (X) enfront del temps (t) té la forma d'una forma clàssica

x = Acos (wt + a).

També val la pena esmentar el valor caracterització de les vibracions mecàniques, que té un nom - el període (T), que es defineix matemàticament com

T = 2π / w.

Les vibracions mecàniques, a més de la visibilitat de la descripció no mecànica dels processos de vacil·lació naturalesa, que estan interessats en algunes de les propietats que, quan s'utilitza correctament, poden proporcionar algun benefici, i si no es corregeix, - conduir a problemes significatius.

Especial atenció ha de prestar al fenomen d'un fort augment en l'amplitud de les oscil·lacions forçades que vénen quan la freqüència dels efectes de la força motriu a la freqüència de les oscil·lacions del cos. Es diu ressonància. Àmpliament utilitzat en l'electrònica, sistemes mecànics, fenomen de ressonància es manifesta principalment naturalesa destructiva, cal considerar en crear una àmplia varietat d'estructures i sistemes mecànics.

Una manifestació addicional de vibracions mecàniques és una vibració. El seu aspecte pot tenir no només una certa incomoditat, sinó també per dur a l'aparició de la ressonància. Però a banda dels efectes negatius, vibracions locals amb baixa intensitat dels símptomes poden influir favorablement en general en el cos humà, millorar l'estat funcional del sistema nerviós central, i fins i tot accelerar la cicatrització de ferides , etc.

Les realitzacions addicionals manifestació d'oscil·lacions mecàniques d'ultrasò pot distingir el fenomen sonor. propietats mecàniques útils d'aquestes ones i altres manifestacions de les oscil·lacions mecàniques s'utilitzen àmpliament en diversos camps de l'activitat humana.